Anàlisi i solució de la placa de cua de bloqueig de la màquina d'emmotllament per injecció Liang Kunliang

1 Antecedents tècnics

Al present, la demanda de brides de niló a la societat continua creixent, i els tipus s'estan introduint constantment. Les brides de niló s'utilitzen àmpliament en l'automoció, electrònica, indústries elèctriques i altres indústries manufactureres industrials, s'utilitza per enquadernar i enquadernar o acabar de cables, i pot evitar el cablejat en l'ús del procés de bobinatge causat per una imatge deficient del producte o fins i tot un incendi de curtcircuit de circuit i altres accidents de seguretat greus [1] Les corbates de niló són productes de paret prima. [2] , generalment per partícules de niló de plàstic PA més matèries primeres UV anti-envelliment a través de la màquina d'emmotllament per injecció que escalfa el motlle de plàstic modelat únic [3] . Es requereix un disseny de màquines d'emmotllament per injecció de brides de niló per tenir una gran força de subjecció i alta velocitat (cicle ràpid) característiques.

La màquina d'emmotllament per injecció de corbata de niló de 530 t desenvolupada de manera independent per Weiya Company és un nou model dissenyat segons els dos requisits anteriors.. Després de la finalització de la màquina de producció de prova, el model es prova instal·lant un motlle fals de prova. La força de tancament del model pot arribar als 620t, i el motlle d'obertura i tancament no supera els 3 segons. Al principi del disseny, tres plaques (placa fixa, placa mòbil i placa de cua) del mecanisme de subjecció es comprova segons 660 t força de subjecció. En altres paraules, fins i tot si la força de tancament arriba 660 t, la màquina encara pot funcionar amb normalitat. malgrat això, per tal d'utilitzar la seguretat de la màquina i evitar la sobrecàrrega de la màquina, cal configurar el programa informàtic perquè la força màxima de subjecció no sigui superior a 600 t.

2 Recerca i anàlisi

Segons els comentaris dels clients i visites independents al mercat i autotests, es va trobar que les plaques de cua de quatre plantilles de màquines d'emmotllament per injecció s'havien trencat, i l'altre havia trencat els signes de tendència. La plantilla és una de les parts més importants de la màquina d'emmotllament per injecció, és la part principal del cost de la màquina d'emmotllament per injecció, la plantilla està trencada, la màquina d'emmotllament per injecció no pot funcionar normalment. [4] Mitjançant l'anàlisi de 4 trossos de placa de cua trencada, les esquerdes de la placa de cua trencada passen bàsicament pel centre del forat del cargol d'elevació de la placa de cua, i penetren a través del forat del procés de fosa de la placa de cua, tal com es mostra a la figura 1.

Primer de tot, de l'anàlisi de l'estructura de la fosa, tot i que l'estructura dels forats de procés simètrics superior i inferior darrere de la placa de la cua de bloqueig és rara, aquest model no és el primer cas. A més, s'han produït i utilitzat els primers models que utilitzen aquesta estructura de fosa, i no hi ha hagut fractura de la placa de la cua. El major avantatge d'aquesta estructura és que es troba dins del rang de tensió admissible, pot reduir significativament el pes de les peces de fosa, reduir el cost de les peces de fosa, i millorar el rendiment de costos de la màquina. A més, a causa de les característiques del procés de fosa, la palanca de la frontissa de la placa de cua és alta, que no és adequat per a la fosa sòlida. El mètode tradicional és utilitzar la forma de buidar i reforçar costelles a l'extrem de la frontissa a la part davantera de la placa de cua.. Aquesta manera de buidar les puntes articulades darrere de la placa de cua dóna un aspecte i una sensació més gruixuts a la part davantera de la placa de cua.. Aquest mètode de procés de forat fa que la tensió màxima de la peça no sigui molt diferent de la del mètode tradicional, fins i tot menys que l'estrès màxim del mètode tradicional.

En segon lloc, la posició del forat del cargol d'elevació de la placa de subjecció d'aquest tipus de màquina és una posició de calibre constant (Figura 2). El forat del cargol només s'utilitza en el procés de transport i elevació, i el forat del cargol ja no s'utilitza després de fixar la màquina. S'han utilitzat altres models per 5 o fins i tot 10 anys, i la placa de la cua no s'ha trencat, però aquest nou model té problemes. A més, aquest model ha estat dissenyat amb un factor de seguretat suficient, això és, la força màxima de tancament s'estableix mitjançant un programa informàtic, així que no hi ha falta de força a la placa de cua.

Per trobar l'origen del problema, les peces es van analitzar i comparar mitjançant programari 3D. Es troba que la ubicació de la fractura només està a prop de la ubicació de la tensió màxima en l'anàlisi de la peça, però no es solapa. També, el temps de fractura de la placa de la cua es concentra bàsicament en el període de 1.5 a 2 anys d'ús. Segons l'anàlisi preliminar, la fractura de la placa de cua de bloqueig de la matriu és probablement causada per la fatiga, no per força insuficient. Quan la màquina està funcionant, la placa de cua de bloqueig de la matriu està constantment sotmesa a l'esforç alternatiu de tracció i compressió generat per l'obertura i el tancament de la matriu. Aquesta tensió alterna es transmet a la placa de cua a través de la frontissa. La màquina d'emmotllament per injecció de brides de niló és en el cas de treballs de gran força de subjecció d'alta velocitat, fent més gran l'estrès alternatiu, freqüència més alta.

En tercer lloc, en l'anàlisi de programari tridimensional, la tensió màxima de la placa de cua es concentra a la superfície de contacte entre el cable principal i la placa de cua. Per tal de millorar la força de la placa de cua, l'articulació de l'extrem de fresat de la placa de cua i el forat del pilar de guia simplement s'engrossi. El gruix del material en aquesta part és 2 a 3 vegades la de les altres parts properes (Figura 3). Això no s'ajusta al procés de fosa, de manera que el temps de refredament de cada part de la fosa sigui massa diferent, resultant en una major tensió interna a la fosa, és difícil d'eliminar amb el tractament d'efecte de temps. Per aquest camí, fins i tot en el cas de l'estat de no treball, hi haurà una gran tensió interna. I la fosa en aquest cas de gruix greu desigual, en la força de treball, és difícil dispersar eficaçment la força a les parts de les peces, hi haurà poca deformació local, però l'estrès està molt concentrat; Encara que l'estrès no és gran en algunes parts, la deformació és especialment gran. Els quatre forats de tecnologia darrere de la placa de cua de la màquina d'emmotllament per injecció de plàstic de 530 t agreugen el gruix desigual, sota la doble acció de l'estrès intern i l'estrès alternatiu, la fractura per fatiga és fàcil de produir-se.

Finalment, el forat del cargol d'elevació de la placa de cua també és un factor no menyspreable en la fractura. Una anàlisi comparativa d'un gran nombre de models anteriors va revelar que la màquina d'emmotllament per injecció de corbates de niló 530T compta amb un forat de cargol d'elevació de la cua just al mig de les puntes de la placa de la cua. (fig. 2). Els forats dels cargols d'elevació d'altres models, encara que també dissenyat en aquest àmbit, no es troben al centre entre les puntes de la frontissa, i encara que estiguin més a prop del centre, l'entorn de treball és diferent del de les màquines d'emmotllament per injecció de corbates. Si el forat del cargol d'elevació de la placa de la cua només es troba al mig de les puntes, pertany a un punt de força important i a una zona amb gran deformació, i la placa de cua és propensa a la fractura per fatiga des del punt de perforació del forat del cargol. El forat del cargol d'elevació és com una osca a la placa de cua, i l'estrès alternant arrenca fàcilment la placa de la cua de l'osca. Si aquests punts problemàtics apareixen per separat, potser no tenen un defecte tan gran com el trencament. malgrat això, quan les característiques estructurals anteriors i l'entorn de treball de gran força de subjecció d'alta velocitat i altres punts problemàtics es produeixen junts, la placa de la cua es fatigarà i es fracturarà després d'un període d'ús. Això explica que l'ordinador no l'analitzés a l'inici del disseny.

3 Disseny de solucions

En primer lloc, canviant l'estructura de fosa de la placa de cua, es dissenya una nova màquina d'emmotllament per injecció. La forma original d'excavar el forat tecnològic a la part posterior de la placa de la cua es canvia per la forma més comuna d'excavar el forat tecnològic a la part davantera de l'escariat.. De manera que la part posterior de la placa de la cua es connecta en un tot, per evitar l'aparició de llacunes locals, junts suporten la força transmesa per les orelles frontals de la frontissa.

En segon lloc, els forats redissenyats del procés de fosa d'escariat augmenten un cert grau d'inclinació (Figura 4) per evitar la mutació de la forma dels forats de procés a la part posterior i frontal de la placa de cua. Al mateix temps, el material es pot reduir gradualment des de la part posterior de la placa de la cua fins a l'orella frontal de la frontissa, per evitar el canvi sobtat i el greu desequilibri del gruix del material de cada part de la fosa.

De nou, l'extrem de frontissa de la placa de cua original i la unió del forat del pilar de guia, per tal de millorar la força del punt de força, el material està dissenyat per ser molt gruixut, però aporta una contraposició. Per igualar el gruix del material de cada part de la fosa tant com sigui possible, els forats de procés s'excaven a la part superior i inferior de la placa de cua (Figura 5), el gruix del material al lloc s'aprima, els materials de cada part estan equilibrats en la mesura del possible, i es redueix l'estrès intern.

Finalment, per millorar encara més la força de la placa de cua, es van afegir reforços a la part davantera de la placa de la cua per connectar les puntes d'escariat als forats del pilar de guia i a les plaques laterals d'ambdós costats. (Fig. 6). El cos principal de la placa de cua forma una estructura similar a la de la biga en I. Aquesta estructura pot dispersar de manera més eficaç la força de treball transmesa per l'orella de la frontissa a diverses parts de les peces, reduir la concentració d'estrès, redueixi molt el valor de l'estrès local, i millorar la capacitat antideformació. Aquesta estructura reforçada també pot donar una sensació gruixuda en aparença, i no és pitjor que abans de la millora.

Després de determinar la modificació del disseny de l'estructura, el programari tridimensional s'utilitza per analitzar i comparar l'estrès de l'antiga i la nova placa de cua. El material de dos tipus de contrapunt és el ferro colat nodular QT500-7. La tensió permesa d'aquest material és de 320 MPa. La força sobre la placa de cua durant el funcionament s'estableix a 7200 kN. Després d'anàlisi i comparació, es troba que l'antiga placa de cua no propicia la dispersió de l'estrès i la concentració local, i l'estrès màxim arriba aproximadament 278 MPa (Figura 7). La nova placa de cua és més eficaç per a la dispersió de l'estrès, reduint l'estrès màxim a aproximadament 164 MPa mentre dispersa l'estrès (Figura 8).

La posició del forat del cargol d'elevació es canvia des de la part posterior de la placa de la cua fins al costat de la placa de la cua per evitar que la direcció del forat del cargol sigui la mateixa que la direcció de la força a la placa de la cua.. Per aquest camí, bàsicament no hi ha cap punt feble prop de la posició de força de la placa de cua. La nova màquina d'emmotllament per injecció és relativament fàcil de manejar, però s'està produint al lloc del client.

La mateixa màquina per resoldre aquest problema, perquè el client no pot aturar la producció, si la nova placa de cua després de la substitució, i si tota la placa de cua antiga es substitueix per una placa de cua nova, el cost és més elevat. Després d'una avaluació i consideració acurada, la solució és fer primer una sèrie de plaques de cua noves, substitució gratuïta per als clients. Substituïu la placa de cua, primer amb el mateix gruix de la placa de ferro soldada a la part posterior de la placa de cua 4 forats de procés, i després amb vareta de soldadura de ferro colat per tapar el forat del cargol d'elevació.

Si la placa de ferro simplement es solda a la placa de cua, els dos materials són difícils de fusionar realment junts. A més, l'alta temperatura local durant la soldadura provocarà una nova tensió interna a la placa de cua. Després de comunicar-se amb la foneria, la foneria mitjançant un procés especial, primer poseu la placa de cua a la sorra de modelat durant un període de temps determinat, i ho deixem preescalfar en conjunt. Quan la placa de la cua arriba a una determinada temperatura, després es realitza un escalfament local per a la part de soldadura. A continuació, es solda la placa de ferro i els forats dels cargols es tapen amb l'elèctrode perquè els materials es puguin fusionar bé.. A continuació, la placa de la cua es recuita i s'enterra a la sorra acabada de coure. S'ha de reduir a temperatura ambient, i després la placa de la cua a l'exterior, 20 a 30 dies de temps efecte tractament. D'aquesta manera es poden aconseguir millors resultats. Fer front a aquests plats de cua retornats, i després enviat al client. Per aquest camí, els clients poden resoldre el problema fonamentalment a un cost més baix sense aturar la producció i aconseguir una situació de benefici mutu.

4 Conclusió

A través del cas d'aquest article, cal tenir en compte plenament la rigidesa i la força de la plantilla, i també tenir en compte l'entorn de l'equip. També cal resumir l'experiència en el temps. El disseny mecànic és un camp ampli i profund de la tecnologia professional, només la teoria i la pràctica combinades completament, la unitat de coneixement i pràctica, per continuar avançant en el treball real.